[发明专利]一种时域降维的多快拍迭代阵元幅相误差估计方法

说明书

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种时域降维的多快拍迭代阵元幅相误差估计方法，方法步骤如下：步骤1，根据回波数据x_l构建基矩阵；步骤2，利用时域降维方法得到降维后的回波数据z_K,l和杂波表示基矩阵ψ_K,l；步骤3，根据降维后的回波数据z_K,l得到降维后的回波数据的范数；步骤4，计算第i次迭代的各个距离单元杂波数据的复幅度步骤5，计算阵元幅相误差的最优估计e_s,opt。本方法是一种时域降维的、估计精度较高的、能自动收敛的阵元幅相误差估计方法。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种时域降维的多快拍迭代阵元幅相误差估计方法。

背景技术

随着信息科学技术的飞速发展，国防事业已跨入信息化的时代。作为打赢现代信息化战争的关键装备，机载预警雷达以其独特的战略特点，被各国军方视为能够左右战场态势的信息获取利器。而杂波抑制性能是影响机载预警雷达能否正常下视工作的主要因素。由Brennan和Reed首先提出的空时自适应处理STAP技术能够有效抑制空时耦合的地杂波，是一种STAP方法的雏形。

后续研究的许多STAP方法都是以理想模型为基础而建立的，这些STAP方法没有考虑实际机载雷达系统中存在的系统误差。常见机载雷达系统的误差类型有阵元位置误差、互耦效应、幅相误差和方向图波束指向误差等，这些系统误差会影响基于理想模型的STAP方法的杂波抑制性能，它们会引起自适应算法无法保持目标增益、信杂噪比下降的问题。这些系统误差中的阵元幅相误差，通常是受到硬件设备精度及加工工艺的影响，阵列天线各个接收通道之间的幅相特性表现不一致而产生的。阵元幅相误差是一种与方位无关的误差，其校正方法主要可以分为有源校正和自校正两类。有源校正是利用外部精确已知的辅助信源对阵元误差进行离线校正的方法，该方法理论上可以取得较好效果，但对辅助信源有较高的性能要求并且增加了系统的复杂度。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种时域降维的多快拍迭代阵元幅相误差估计方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种时域降维的多快拍迭代阵元幅相误差估计方法，方法步骤如下：

步骤1：取出雷达接收到的经脉冲压缩后L个距离单元的回波数据x_l，其中l＝1,2,...,L，并构建这L个距离单元的杂波表示基矩阵ψ_l,(l＝1,2,…,L)；

步骤2：利用时域降维方法，对回波数据x_l和杂波表示基矩阵ψ_l进行时域降维处理，得到降维后的回波数据z_K,l和杂波表示基矩阵ψ_K,l，其中l＝1,2,...,L；

步骤3：初始化时域降维后的接收数据的范数pK＝||Z_K||_F，噪声电平σ，迭代差值δ_K＝σ，阵元幅相误差e_s＝1_N；

步骤4：计算第i次迭代的各个距离单元杂波数据的复幅度同时，根据这L个距离单元的杂波数据的复幅度计算阵元幅相误差e_s：

其中，T_K代表KN×KN维的经过时域降维的阵元幅相误差锥削矩阵，由于时域降维不会影响阵元幅相误差矢量，所以1_K为K×1维全为1的矢量；

步骤5：更新计算判断是否满足p_K＞σ且δ_K＞0.01σ：是，执行步骤4；否，迭代过程结束；其中Z_K＝[z_K,1 z_K,2 …z_K,L]，迭代结束时估计的阵元幅相误差即为阵元幅相误差的最优估计e_s,opt。